JP7138189B2 - Medical device with pressure sensor - Google Patents
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Description
本開示は、医療装置、及び医療装置を製造するための方法に関する。より具体的には、本開示は、血圧感知ガイドワイヤ及び圧力感知ガイドワイヤを使用するための方法に関する。 The present disclosure relates to medical devices and methods for manufacturing medical devices. More specifically, the present disclosure relates to blood pressure sensing guidewires and methods for using pressure sensing guidewires.
多種多様な体内医療装置が、医療用途、例えば血管内使用のために開発されてきた。これらの装置の一部には、ガイドワイヤ、カテーテルなどが含まれる。これらの装置は、様々な異なる製造方法のいずれか1つによって製造され、様々な方法のいずれか1つに従って使用することができる。既知の医療装置及び方法には、それぞれに特定の利点及び欠点がある。代替の医療装置、ならびに医療装置を製造及び使用するための代替の方法を提供する必要性が引き続き存在している。 A wide variety of internal medical devices have been developed for medical applications, such as intravascular use. Some of these devices include guidewires, catheters, and the like. These devices can be manufactured by any one of a variety of different manufacturing methods and used according to any one of a variety of methods. Known medical devices and methods each have certain advantages and disadvantages. There continues to be a need to provide alternative medical devices and alternative methods for making and using medical devices.
この開示は、医療装置の設計、材料、製造方法、及び使用の代替案を提供する。圧力感知医療装置が開示される。圧力感知医療装置は、近位領域及びハウジング領域を有する管状部材;管状部材内に配置されてハウジング領域まで延びる光ファイバであって、内部にキャビティが形成された遠位端領域を有する光ファイバ;キャビティ内に配置されたポリマー部材;及びポリマー部材に沿って配置された反射面を含む。 This disclosure provides alternatives for the design, materials, methods of manufacture, and use of medical devices. A pressure sensitive medical device is disclosed. A pressure sensitive medical device includes a tubular member having a proximal region and a housing region; an optical fiber disposed within the tubular member and extending to the housing region, the optical fiber having a distal end region having a cavity formed therein; a polymeric member disposed within the cavity; and a reflective surface disposed along the polymeric member.
上記の実施形態のいずれかに代えて又はそれに加えて、管状部材の近位領域は第1の内径を有し、管状部材のハウジング領域は第2の内径を有し、第1の内径は第2の内径とは異なる。 Alternatively or additionally to any of the above embodiments, the proximal region of the tubular member has a first inner diameter, the housing region of the tubular member has a second inner diameter, the first inner diameter different from the inner diameter of 2.
上記の実施形態のいずれかに代えて又はそれに加えて、第1の内径は第2の内径よりも小さい。
上記の実施形態のいずれかに代えて又はそれに加えて、管状部材は、実質的に一定の外径を有する。
Alternatively or additionally to any of the above embodiments, the first inner diameter is smaller than the second inner diameter.
Alternatively or additionally to any of the above embodiments, the tubular member has a substantially constant outer diameter.
上記の実施形態のいずれかに代えて又はそれに加えて、光ファイバは、実質的に一定の外径を有する。
上記の実施形態のいずれかに代えて又はそれに加えて、1つ以上のファイバブラッググレーティングが光ファイバに沿って配置される。
Alternatively or additionally to any of the above embodiments, the optical fiber has a substantially constant outer diameter.
Alternatively or additionally to any of the above embodiments, one or more fiber Bragg gratings are arranged along the optical fiber.
上記の実施形態のいずれかに代えて又はそれに加えて、ポリマー部材は実質的にキャビティを満たしている。
上記の実施形態のいずれかに代えて又はそれに加えて、反射面は、ポリマー部材に沿って配置されたコーティングを含む。
Alternatively or additionally to any of the above embodiments, the polymeric member substantially fills the cavity.
Alternatively or additionally to any of the above embodiments, the reflective surface includes a coating disposed along the polymeric member.
上記の実施形態のいずれかに代えて又はそれに加えて、コーティングは金属を含む。
上記の実施形態のいずれかに代えて又はそれに加えて、コーティングは、ポリマー部材の遠位端に配置される。
Alternatively or additionally to any of the above embodiments, the coating comprises a metal.
Alternatively or additionally to any of the above embodiments, a coating is disposed on the distal end of the polymeric member.
圧力感知ガイドワイヤが開示される。圧力感知ガイドワイヤは、近位領域及び圧力センサハウジング領域を有する管状部材;管状部材内に配置され、圧力センサハウジング領域まで延びる光ファイバ;圧力センサは、光ファイバの遠位端領域におけるポリマーで満たされたキャビティによって画定されること;及び圧力センサの少なくとも一部に沿って配置された反射性コーティングを含む。 A pressure sensing guidewire is disclosed. The pressure sensing guidewire comprises a tubular member having a proximal region and a pressure sensor housing region; an optical fiber disposed within the tubular member and extending to the pressure sensor housing region; the pressure sensor filled with a polymer at the distal end region of the optical fiber. and a reflective coating disposed along at least a portion of the pressure sensor.
上記の実施形態のいずれかに代えて又はそれに加えて、管状部材の近位領域は第1の内径を有し、管状部材の圧力センサハウジング領域は第2の内径を有し、第1の内径は第2の内径とは異なる。 Alternatively or additionally to any of the above embodiments, the proximal region of the tubular member has a first inner diameter, the pressure sensor housing region of the tubular member has a second inner diameter, and the first inner diameter is different from the second inner diameter.
上記の実施形態のいずれかに代えて又はそれに加えて、第1の内径は第2の内径よりも小さい。
上記の実施形態のいずれかに代えて又はそれに加えて、管状部材は、実質的に一定の外径を有する。
Alternatively or additionally to any of the above embodiments, the first inner diameter is smaller than the second inner diameter.
Alternatively or additionally to any of the above embodiments, the tubular member has a substantially constant outer diameter.
上記の実施形態のいずれかに代えて又はそれに加えて、光ファイバは、実質的に一定の外径を有する。
上記の実施形態のいずれかに代えて又はそれに加えて、1つ以上のファイバブラッググレーティングが光ファイバに沿って配置される。
Alternatively or additionally to any of the above embodiments, the optical fiber has a substantially constant outer diameter.
Alternatively or additionally to any of the above embodiments, one or more fiber Bragg gratings are arranged along the optical fiber.
上記の実施形態のいずれかに代えて又はそれに加えて、反射性コーティングは金属を含む。
上記の実施形態のいずれかに代えて又はそれに加えて、反射性コーティングは、圧力センサの遠位端に配置される。
Alternatively or additionally to any of the above embodiments, the reflective coating comprises a metal.
Alternatively or additionally to any of the above embodiments, a reflective coating is disposed on the distal end of the pressure sensor.
上記の実施形態のいずれかに代えて又はそれに加えて、管状部材の近位領域は第1の内径を有し、管状部材の圧力センサハウジング領域は第2の内径を有し、第1の内径は第2の内径より小さく、管状部材は、実質的に一定の外径を有する。 Alternatively or additionally to any of the above embodiments, the proximal region of the tubular member has a first inner diameter, the pressure sensor housing region of the tubular member has a second inner diameter, and the first inner diameter is less than the second inner diameter and the tubular member has a substantially constant outer diameter.
圧力感知ガイドワイヤを製造する方法が開示される。この方法は、光ファイバの遠位端領域に沿ってキャビティを形成する工程;ポリマー部材をキャビティ内に配置する工程;反射部材をポリマー部材に結合して圧力センサを形成する工程;及び管状部材のハウジング領域内に圧力センサを配置する工程を含む。 A method of manufacturing a pressure-sensing guidewire is disclosed. The method includes forming a cavity along a distal end region of the optical fiber; placing a polymeric member within the cavity; bonding a reflective member to the polymeric member to form a pressure sensor; Disposing a pressure sensor within the housing area.
上記の実施形態のいずれかに代えて又はそれに加えて、光ファイバに沿って1つ以上のファイバブラッググレーティングを配置することをさらに含む。
いくつかの実施形態の上記の概要は、本開示の開示された各実施形態又はすべての実施を説明することを意図していない。以下の図面及び詳細な説明は、これらの実施形態をより具体的に例示する。
Alternatively or additionally to any of the above embodiments, further comprising disposing one or more fiber Bragg gratings along the optical fiber.
The above summary of some embodiments is not intended to describe each disclosed embodiment or every implementation of the present disclosure. The drawings and detailed description that follow more particularly exemplify these embodiments.
本開示は、添付の図面と共に以下の詳細な説明を考慮すると、より完全に理解され得る。
本開示は、様々な変更形態及び代替形態が可能であるが、その詳細は、図面に例として示されており、詳細に説明される。しかしながら、その意図は、記載された特定の実施形態に本発明を限定することではないことを理解されたい。反対に、本開示の趣旨及び範囲に含まれるすべての変更物、同等物、及び代替物を包含することを意図している。 While the disclosure is susceptible to various modifications and alternative forms, specifics thereof have been shown by way of example in the drawings and will be described in detail. It should be understood, however, that the intention is not to limit the invention to particular embodiments described. On the contrary, the intention is to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the disclosure.
詳細な説明
以下に定義された用語については、請求項又は本明細書の他の場所で異なる定義が与えられていない限り、これらの定義が適用されるものとする。
DETAILED DESCRIPTION For the terms defined below, those definitions shall apply unless different definitions are provided in the claims or elsewhere in this specification.
本願では、すべての数値は、明示的に示されているか否かにかかわらず、「約」という用語で修飾されるものとする。「約」という用語は、概して、当業者が記載された値と同等であると考える(例えば、同じ機能又は結果を有する)数値の範囲を指す。多くの場合、「約」という用語には、最も近い有効数字に四捨五入された数値が含まれ得る。 In this application, all numerical values are to be modified with the term "about," whether or not explicitly indicated. The term "about" generally refers to a range of numbers that one skilled in the art would consider equivalent to the stated value (eg, having the same function or result). In many cases, the term "about" can include numbers rounded to the nearest significant figure.
上限・下限による数値範囲の記載には、その範囲内のすべての数値が含まれる(例えば、1~5には、1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、及び5が含まれる)。
本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用する場合、単数形「1つの」、「その」、及び「前記」は、内容が明らかに別様に指示しない限り、複数の指示対象を含む。本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用する場合、用語「又は」は、概して、内容が明確に別様に指示しない限り、「及び/又は」を含む意味で使用される。
The recitation of numerical ranges by upper and lower limits includes all numbers within that range (eg, 1 to 5 includes 1, 1.5, 2, 2.75, 3, 3.80, 4, and 5).
As used in this specification and the appended claims, the singular forms "a,""the," and "said" include plural referents unless the content clearly dictates otherwise. As used in this specification and the appended claims, the term "or" is generally used in its sense including "and/or" unless the content clearly dictates otherwise.
本明細書における「実施形態」、「いくつかの実施形態」、「他の実施形態」などへの言及は、記載された実施形態が1つ以上の特定の特徴、構造、及び/又は特性を含み得ることを示すことに留意されたい。しかしながら、そのような記載は、すべての実施形態が特定の特徴、構造、及び/又は特性を含むことを必ずしも意味しない。さらに、特定の特徴、構造、及び/又は特性が一実施形態に関連して説明されている場合、そのような機能、構造、及び/又は特性は、反対であることが明確に述べられていない限り、明示的に記載されているか否かにかかわらず、他の実施形態にも関連して使用できることを理解されたい。 References herein to "embodiments," "some embodiments," "other embodiments," etc. may mean that the described embodiments have one or more particular features, structures, and/or characteristics. Note that we indicate that we can include However, such a description does not necessarily mean that all embodiments will include the particular features, structures, and/or properties. Further, where specific features, structures and/or properties are described in the context of one embodiment, such functions, structures and/or properties are not expressly stated to the contrary. It should be understood that it can be used in connection with other embodiments as well, whether explicitly stated or not.
以下の詳細な説明は、図面を参照して読まれるべきであり、異なる図面における同様の要素には同じ符号が付けられている。図面は必ずしも縮尺通りではなく、例示的な実施形態を示し、本発明の範囲を限定することを意図するものではない。 The following detailed description should be read with reference to the drawings, in which similar elements in different drawings are numbered the same. The drawings, which are not necessarily to scale, depict exemplary embodiments and are not intended to limit the scope of the invention.
一部の医学的介入の間、血管内の血圧を測定及び/又はモニタリングすることが望ましい場合がある。例えば、いくつかの医療装置は、臨床医が血圧をモニタリングすることを可能にする圧力センサを含み得る。そのような装置は、冠血流予備量比(fractional flow reserve;FFR)を決定する際に有用であり得る。FFRは、狭窄前の圧力(及び/又は大動脈圧)に対する狭窄後の圧力として理解され得る。 During some medical interventions, it may be desirable to measure and/or monitor intravascular blood pressure. For example, some medical devices may include pressure sensors that allow clinicians to monitor blood pressure. Such devices may be useful in determining coronary fractional flow reserve (FFR). FFR may be understood as post-stenotic pressure relative to pre-stenotic pressure (and/or aortic pressure).
図1は、例示的な医療装置10の一部を示す。この例では、医療装置10は、血圧感知ガイドワイヤ10である。しかしながら、他の医療装置も考えられるため、これは限定することを意図するものではない。例えば、医療装置10は、カテーテル、シャフト、リード、ワイヤ/ガイドワイヤなどを含む様々な装置、及び/又は血管領域、体管腔などで使用されるように設計された装置を含み得る。本明細書で論じるように、医療装置は、圧力及び/又は温度を測定するために利用され得るセンサ(例えば、センサ20)を含み得る。これらのいくつか及び他の例では、センサ(例えば、センサ20)は、超音波、光コヒーレンストモグラフィー、光音響イメージングなどと組み合わせて使用されてもよい。
FIG. 1 shows a portion of an exemplary
ガイドワイヤ10は、シャフト又は管状部材12を含み得る。管状部材12は、近位領域14及び遠位領域16を含み得る。近位領域14及び遠位領域16の材料は様々であってよく、本明細書に開示される材料を含み得る。例えば、遠位領域16は、ニッケル-コバルト-クロム-モリブデン合金(例えば、MP35-N)を含み得る。近位領域14は、遠位領域16と同じ材料、又はステンレス鋼などの異なる材料から作製されてもよい。これらは単なる例である。他の材料も考えられる。
いくつかの実施形態では、近位領域14及び遠位領域16は、同じ一体の材料から形成される。言い換えれば、近位領域14及び遠位領域16は、管状部材12を画定する同じ管の一部である。他の実施形態では、近位領域14及び遠位領域16は、共に接合される別個の管状部材である。例えば、部分14/16の外面の一部を除去することができ、除去された部分の上にスリーブ17を配置して、領域14/16を結合することができる。あるいは、スリーブ17は、領域14/16の上に単に配置されてもよい。溶接、熱結合、接着剤結合などを含む他の結合も使用することができる。近位領域14を遠位領域16と接合するためにスリーブ17を使用する場合、スリーブ17は、近位領域14及び遠位領域16の両方と望ましく結合する材料を含み得る。例えば、スリーブ17は、ニッケル-クロム-モリブデン合金(例えば、INCONEL(登録商標))を含み得る。
In some embodiments,
複数のスロット18が管状部材12に形成されてもよい。少なくともいくつかの実施形態では、スロット18は遠位領域16に形成される。少なくともいくつかの実施形態では、近位領域14はスロット18を欠いている。しかしながら、近位領域14はスロット18を含んでいてもよい。スロット18は、いくつかの理由で望ましい場合がある。例えば、スロット18は、管状部材12に(例えば、遠位領域16に沿って)望ましいレベルの可撓性を提供することができ、同時にトルクの適切な伝達も可能にする。スロット18は、適切な態様で遠位領域16に沿って配置/分散されてもよい。例えば、スロット18は、遠位領域16の長さに沿って分布した対向するスロット18の対として配置されてもよい。いくつかの実施形態では、隣り合うスロット18の対は、互いに対してほぼ一定の間隔を有してもよい。あるいは、隣り合う対の間隔は変化してもよい。例えば、遠位領域16のより遠位の領域は、減少した間隔(及び/又は増加したスロット密度)を有してもよく、これは、より高い柔軟性を提供し得る。他の実施形態では、遠位領域16のより遠位の領域は、増加した間隔(及び/又は減少したスロット密度)を有し得る。これらは単なる例である。他の配置も考えられる。
A plurality of
圧力センサ20の形態を取り得るセンサ20は、管状部材12内(例えば、管状部材12の管腔内)に配置され得る。図1には、圧力センサ20が概略的に示されているが、圧力センサ20の構造的形態及び/又は種類は様々であってよいことが理解できる。例えば、圧力センサ20は、半導体(例えば、シリコンウエハー)圧力センサ、圧電圧力センサ、ピエゾ抵抗圧力センサ、静電容量型圧力センサ、光ファイバ又は光学圧力センサ、ファブリ・ペロー式圧力センサ、超音波トランスデューサ及び/又は超音波圧力センサ、磁気圧力センサ、ソリッドステート圧力センサなど、又は任意の他の適切な圧力センサを含み得る。これらのいくつか及び他の例では、センサ20は、温度センサ、流量センサ、音響センサ、超音波センサなどの形態をとるか、これらのセンサとすることができる。これらの種類のセンサは、適切な範囲内で、本願に開示する装置のいずれかに利用することができる。
A
上記のように、圧力センサ20は光学圧力センサを含むことができる。これらの実施形態の少なくともいくつかにおいて、光ファイバ又は光ファイバケーブル24(例えば、マルチモード光ファイバ)を、圧力センサ20に取り付けることができ、そこから近位に延在させてもよい。光ファイバ24は、中心コア60及び外側クラッド62を含み得る。いくつかの例では、封止部材(図示略)が光ファイバ24を管状部材12に取り付けてもよい。そのような取付部材は、光ファイバ24の周りに周方向に配置されて取り付けられてもよく、管状部材12(例えば、遠位領域16)の内表面に固定されてもよい。また、センタリング部材26を光ファイバ24に接着してもよい。少なくともいくつかの実施形態では、センタリング部材26は、圧力センサ20から近位側に離間される。他の配置も考えられる。センタリング部材26は、ガイドワイヤのナビゲート中及び/又は使用中に圧力センサ20にさらされる可能性がある力を低減するのに役立ち得る。
As noted above,
少なくともいくつかの実施形態では、遠位領域16は、センサハウジング領域52を画定する薄壁及び/又は増大した内径を有する領域を含み得る。センサハウジング領域52は概して、最終的に圧力センサ20を「収容する」遠位領域16の領域である。管状部材12の内壁の一部がセンサハウジング領域52のところで取り除かれていることにより、センサ20を収容することができる追加の空間が生成されるか、画定され得る。センサハウジング領域52は、圧力センサ20への流体アクセスを提供する1つ以上の遠位ポートホール開口部66などの1つ以上の開口部を含み得る。
In at least some embodiments,
遠位領域16には先端部材30が結合されてもよい。先端部材30は、コア部材32及びばね又はコイル部材34を含み得る。コア部材32及び/又はばね34には遠位先端36が取り付けられてもよい。少なくともいくつかの実施形態では、遠位先端36は、はんだボール先端の形態をとることができる。先端部材30は、溶接などの結合部材46で管状部材12の遠位領域16に接合されてもよい。
A
管状部材12は、外側コーティング19を含み得る。いくつかの実施形態では、コーティング19は、管状部材12の実質的に全長に沿って延びることができる。他の実施形態では、管状部材12の1つ以上の別個のセクションは、コーティング19を含み得る。コーティング19は、疎水性コーティング、親水性コーティングなどであってよい。管状部材12はまた、その内表面に沿って配置された内側コーティング64(例えば、疎水性コーティング、親水性コーティングなど)を含み得る。例えば、親水性コーティング64は、ハウジング領域52の内表面に沿って配置されてもよい。これらのいくつか及び他の例では、コア部材32はコーティング(例えば、親水性コーティング)を含み得る。例えば、コア部材32の近位端領域及び/又は近位端は、コーティングを含み得る。これらのいくつか及び他の例では、圧力センサ20はまた、コーティング(例えば、親水性コーティング)を含み得る。
使用の際、臨床医は、ガイドワイヤ10を使用して、FFR(例えば、血管内閉塞前の圧力及び/又は大動脈圧に対する閉塞後の圧力)を測定及び/又は計算することができる。FFRの測定及び/又は計算には、患者の大動脈圧の測定が含まれ得る。これは、図2に示されるように、ガイドワイヤ10を血管又は体管腔54を通して閉塞56の近位又は上流の位置まで前進させることを含み得る。例えば、ガイドワイヤ10は、ガイドカテーテル58を通って、センサ20の少なくとも一部がガイドカテーテル58の遠位端の遠位に配置される位置まで進められ、体管腔54内の圧力を測定することができる。この圧力は、初期圧力として特徴付けることができる。いくつかの実施形態では、大動脈圧は、別の装置(例えば、圧力感知ガイドワイヤ、カテーテルなど)によって測定することもできる。初期圧力は大動脈圧と等しくすることができる。例えば、ガイドワイヤ10によって測定された初期圧力は、測定された大動脈圧と同じになるように設定されてもよい。ガイドワイヤ10は、図3に示されるように、閉塞56の遠位又は下流の位置までさらに進められて、体管腔54内の圧力を測定することができる。この圧力は、下流圧力又は遠位圧力として特徴付けることができる。遠位圧力及び大動脈圧力を使用して、FFRを計算することができる。
In use, a clinician can use
図4は、本願に開示される他の医療装置と形態及び機能が類似し得る別の例示的な医療装置110を示す。医療装置110は、(例えば、本願に記載及び示される構造的特徴を含む)管状部材12を含み得る。光ファイバ124は、管状部材12内に配置されてもよい。光ファイバ124は、コア160及びクラッド162を含み得る。いくつかの例では、約125μmの外径(例えば、加えて62.5μmのコア160)を有する単一モード光ファイバが使用されてもよい。他の例では、約125μmの外径(例えば、加えて62.5μmのコア160)を有するマルチモード光ファイバが使用されてもよい。他の例では、約125μmの外径及び62.5μmのコア160を有する単一モード光ファイバが、125μmの外径及び105μmのコア160を有する別の光ファイバと接合されてもよい。この例では、より大きなコア160を有する光ファイバを使用して、センサ(例えば、本明細書で論じるようなセンサ120)を形成/画定することができる。他の例では、約125μmの外径及び62.5μmのコア160を有するマルチモード光ファイバが、125μmの外径及び105μmのコア160を有する別の光ファイバと接合されてもよい。この例では、より大きなコア160を有する光ファイバを使用して、センサ(例えば、本明細書で論じるようなセンサ120)を形成/画定することができる。これらは単なる例である。様々なサイズの光ファイバが考えられる。
FIG. 4 illustrates another exemplary
圧力センサ120は、光ファイバ124の遠位端領域に形成されてもよい。この例では、圧力センサ120は、光ファイバ124に窪み又はキャビティ168を形成し、次に、ポリマー部材170をキャビティ176内に配置することによって画定することができる。言い換えれば、圧力センサ120は、偏向可能な膜を有する別個のガラス又はマイクロ光学メカニカルシステム(MOMS)ハウジングを必要とせずに形成され得る。その代わりに、弾性率が低く、感覚が高い弾性材料をキャビティ168内に配置して、圧力センサ120を画定することができる。光ファイバ124の端部に形成された圧力センサ120の使用は、いくつかの理由で望ましい場合がある。例えば、ポリマー部材170は、圧力変化の感度が比較的高い場合がある。これは、圧力センサ170に高レベルの感度を提供することができる。さらに、光ファイバ124の端部に取り付けられた別個のセンサハウジングを持たないことにより、医療装置110の全体のサイズが縮小され得る(例えば、管状部材12はセンサハウジングを収容する必要がないため、少なくとも部分的に小さくなり得る)。少なくともいくつかの例では、ポリマー部材170は、キャビティ168の底部(例えば、近位端)まで延びることができる。すると、ポリマー部材170は、キャビティ168の近位端又は縁の一部又は全部と接触することができる。ポリマー部材170は、遠位に延在し、キャビティ168の一部又は全部を充填することができる。場合によっては、ポリマー部材170の一部は、光ファイバ124の遠位端を越えて遠位に延びることができる。他の例では、ポリマー部材170は、光ファイバ124の遠位端で終端することができる(例えば、ポリマー部材170と光ファイバ124は同一延長にあって境界線を共にしている)。
いくつかの例では、ポリマー部材170は、Ordyl SY300、ADEX/SY300、又はSU-8などのドライフィルム感光材料、SU-8などの液体感光材料、ポリイミド(例えば、フィルム又は液体感光材料)、ベンゾシクロブテン、様々な非感光性ポリマーフィルム(例えば、ポリエチレンテレフタレート、環状オレフィンコポリマー、カプトン(登録商標)、ポリジメチルシロキサン、ポリ(メチルメタクリレート)など)を含み得る。本明細書に開示される材料を含む他の材料も考えられる。
In some examples, the
いくつかの例では、ポリマー部材170は、温度に敏感であり得る。これにより、センサ120は、さらに又は代替的に、温度センサとして機能することができる。いくつかの例では、1つ以上のファイバブラッググレーティング172を光ファイバ124に沿って配置することができる。ファイバブラッググレーティングは温度補償を可能にし得る。
In some examples,
ポリマー部材170には反射部材又はコーティング174が結合されてもよい。いくつかの例では、コーティング174は、金属、パリレンなどのポリマー、蒸着材料(例えば、酸化物、窒化物、炭素材料など)などを含むことができる。いくつかの例では、コーティング174は、ポリマー部材170に沿ってクロム、銀、二酸化ジルコニウム、二酸化チタンなどの反射材料をスパッタリングすることによって形成することができるミラー又は部分ミラーを含むことができる。いくつかの例では、コーティング174は、単一の材料層の形態をとることができる。あるいは、コーティング174は、2つ以上の分かれた別個の材料層(同じ又は異なる材料を含む)を含み得る。
A reflective member or
いくつかの例では、キャビティ168は深さD1を有し得る。いくつかの例では、深さD1は、約1μmから100μmのオーダーであり得る。ただし、深さは様々であり得る。例えば、図5は、キャビティ268の深さD2が変化した、本願で開示する他の医療装置と形態及び機能が類似し得る別の例示的な医療装置210を示す。この例では、医療装置210は、内部に形成されたキャビティ268を有する光ファイバ224を含むことができる。キャビティ268は、約100μmから500μmのオーダーの深さD2を有することができる。キャビティ168/268の深さを変更することにより、感度を変更することができる。
In some examples,
医療装置110と同様に、医療装置210は(例えば、本明細書に記載され示される構造的特徴を含む)管状部材12を含み得る。光ファイバ224は、管状部材12内に配置することができ、光ファイバ224は、コア260及びクラッド262を含むことができる。圧力センサ220は、光ファイバ224の遠位端領域に形成されてもよい。この例では、圧力センサ220は、光ファイバ224内のキャビティ268と、キャビティ276内に配置されたポリマー部材270とによって画定され得る。
Similar to
医療装置210は、医療装置110と同様の他の特徴を含み得る。例えば、いくつかの例では、1つ以上のファイバブラッググレーティング272が光ファイバ224に沿って配置されてもよい。反射部材又はコーティング274がポリマー部材270に結合されてもよい。いくつかの例では、コーティング274は、金属、パリレンなどのポリマー、蒸着材料(例えば、酸化物、窒化物、炭素材料)などを含んでもよい。いくつかの例では、コーティング274は、ポリマー部材270に沿ってクロム、銀などの反射材料をスパッタリングすることによって形成することができるミラー又は部分ミラーを含むことができる。いくつかの例では、コーティング274は、単一の材料層の形態をとることができる。あるいは、コーティング274は、2つ以上の分かれた別個の材料層(同じ又は異なる材料を含む)を含んでもよい。
圧力センサを製造するための多くの方法も考えられる。1つの例示的な製造方法では、光ファイバ124/224にキャビティ168/268を形成することができる。これは、HF(例えば、イソプロピルアルコール中のHF)などの適切なエッチング試薬を使用して、光ファイバの端部領域をエッチングすることを含み得る。いくつかの例では、エッチング試薬は、クラッド(例えば、クラッド162/262)よりも、光ファイバ124/224のコア(例えば、コア160/260)を優先的に、又はより速くエッチングすることができる。
Many methods are also conceivable for manufacturing the pressure sensor. In one exemplary manufacturing method, a
方法はまた、ポリマー部材170/270をキャビティ168/268内に配置することを含み得る。いくつかの例では、これには、高分子材料17/270がキャビティ内に直接入るインクジェットプロセスが含まれ得る。
The method may also include placing the
ポリマー部材170/270をキャビティ168/268に配置するための別の例示的な方法は、ダミーウエハ(例えば、ダミーシリコンウエハ)上に材料(例えば、フォトレジスト)の犠牲層をスピンオン法で形成し、犠牲層を有するダミーウエハをベーキングし、犠牲層上に高分子材料の層をスピンオン法で形成することを含み得る。エッチングされた光ファイバ124/224を高分子材料の層上に押しつけておいて、材料を硬化させてもよい(例えば、熱硬化、紫外光での硬化など)。
Another exemplary method for positioning the
ポリマー部材170/270をキャビティ168/268内に配置するための別の例示的な方法は、エッチングされた光ファイバ124/224を、複数のピラー(例えば、エッチングされたピラー)が内部に形成されているダミーウエハ(例えば、ダミーシリコンウエハ)上に整列させて挿入すること、ポリマー材料を有しないことが望まれる領域に疎水性又は反スティクションコーティングを適用すること、ポリマー材料を適用し(例えば、ディップ、スプレー、プリントなど)、余分なポリマーを洗い流し、材料をベーキング及び/又は硬化することを含み得る。
Another exemplary method for positioning the
別の例示的な方法は、光ファイバ124/224の端部に感光性液体ポリマー層(例えば、SU-8など)を堆積、マスキング、及び硬化し、その後、外部反射部材又はコーティング(例えば、コーティング174/274)を追加することを含み得る。あるいは、感光性ドライフィルム層を使用して非ガラスキャビティ壁を形成することもできる。
Another exemplary method deposits, masks, and cures a photosensitive liquid polymer layer (eg, SU-8, etc.) on the end of the
ガイドワイヤ10(及び/又は本明細書に開示される他のガイドワイヤ)の様々な構成要素及び本明細書に開示される様々な管状部材に使用できる材料は、医療装置に一般に関連するものを含み得る。簡潔にする目的で、以下の説明では、管状部材12及びガイドワイヤ10の他の構成要素を参照する。しかしながら、この議論は本明細書に開示される他の管状部材及び/又は管状部材又は装置の構成要素に適用され得るため、これは、本明細書に記載される装置及び方法を限定することを意図しない。
The materials that can be used for the various components of guidewire 10 (and/or other guidewires disclosed herein) and the various tubular members disclosed herein are those commonly associated with medical devices. can contain. For the sake of brevity, the following description will refer to
ガイドワイヤ10の管状部材12及び/又は他の構成要素は、金属、金属合金、ポリマー(そのいくつかの例は以下に開示される)、金属-ポリマー複合材、セラミック、それらの組み合わせなど、又は他の適切な材料から作製され得る。適切なポリマーのいくつかの例には、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、エチレンテトラフルオロエチレン(ETFE)、フッ素化エチレンプロピレン(FEP)、ポリオキシメチレン(POM、例えばDuPontから入手可能なDELRIN(登録商標))、ポリエーテルブロックエステル、ポリウレタン(例えば、ポリウレタン85A)、ポリプロピレン(PP)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリエーテルエステル(例えば、DSM Engineering Plasticsから入手可能なARNITEL(登録商標))、エーテル又はエステルベースのコポリマー(例えば、ブチレン/ポリ(アルキレンエーテル)フタレート及び/又はDuPontから入手可能なHYTREL(登録商標)などのポリエステルエラストマー)、ポリアミド(例えば、Bayerから入手可能なDURETHAN(登録商標)、又はElf Atochemから入手可能なCRISTAMID(商標))、エラストマーポリアミド、ブロックポリアミド/エーテル、ポリエーテルブロックアミド(PEBA、例えば商品名PEBAX(登録商標)として入手可能)、エチレン酢酸ビニルコポリマー(EVA)、シリコーン、ポリエチレン(PE)、Marlex(登録商標)高密度ポリエチレン、Marlex(登録商標)低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン(例えば、REXELL(商標))、ポリエステル、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリイミド(PI)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリフェニレンオキシド(PPO)、ポリパラフェニレンテレフタルアミド(例えばKEVLAR(登録商標))、ポリスルホン、ナイロン、ナイロンl2(EMS American Grilonから入手できるGRILAMID(登録商標)など)、パーフルオロ(プロピルビニルエーテル)(PFA)、エチレンビニルアルコール、ポリオレフィン、ポリスチレン、エポキシ、ポリ塩化ビニリデン(PVdC)、ポリ(スチレン-b-イソブチレン-b-スチレン)(例えば、SIBS及び/又はSIBS 50A)、ポリカーボネート、アイオノマー、生体適合性ポリマー、他の適切な材料、又はそれらの混合物、組み合わせ、コポリマー、ポリマー/金属複合材などが含まれる。いくつかの実施形態では、シースは、液晶ポリマー(LCP)とブレンドすることができる。例えば、混合物は最大約6パーセントのLCPを含むことができる。
適切な金属及び金属合金のいくつかの例には、304V、304L、及び316LVステンレス鋼などのステンレス鋼;軟鋼;線形弾性及び/又は超弾性ニチノールなどのニッケルチタン合金;ニッケル-クロム-モリブデン合金などのその他のニッケル合金(例えば、INCONEL(登録商標)625などのUNS:N06625、HASTELLOY(登録商標)C-22(商標)などのUNS:N06022、HASTELLOY(登録商標)C276(商標)などのUNS:N10276、その他のHASTELLOY(登録商標)合金など)、ニッケル-銅合金(例えば、MONEL(登録商標)400、NICKELVAC(商標)400、NICORROS(登録商標)400などのUNS:N04400)、ニッケル-コバルト-クロム-モリブデン合金(例えば、MP35-N(商標)などのUNS:R30035など)、ニッケル-モリブデン合金(例えば、HASTELLOY(登録商標)ALLOY B2(商標)などのUNS:N10665)、他のニッケル-クロム合金、他のニッケル-モリブデン合金、他のニッケル-コバルト合金、他のニッケル-鉄合金、他のニッケル-銅合金、他のニッケル-タングステン又はタングステン合金など;コバルト-クロム合金;コバルト-クロム-モリブデン合金(例えば、ELGILOY(登録商標)、PHYNOX(登録商標)などのUNS:R30003);プラチナ強化ステンレス鋼;チタン;それらの組み合わせなど;又は他の適切な材料が含まれる。 Some examples of suitable metals and metal alloys include stainless steels such as 304V, 304L, and 316LV stainless steels; mild steels; nickel-titanium alloys such as linear-elastic and/or super-elastic nitinol; nickel-chromium-molybdenum alloys; (e.g., UNS: N06625 such as INCONEL® 625, UNS: N06022 such as HASTELLOY® C-22®, UNS such as HASTELLOY® C276®: N10276, other HASTELLOY® alloys, etc.), nickel-copper alloys (e.g., UNS: N04400, such as MONEL® 400, NICKELVAC® 400, NICORROS® 400), nickel-cobalt- Chromium-molybdenum alloys (e.g. UNS: R30035, such as MP35-N™), nickel-molybdenum alloys (e.g., UNS: N10665, such as HASTELLOY® ALLOY B2™), other nickel-chromium alloys, other nickel-molybdenum alloys, other nickel-cobalt alloys, other nickel-iron alloys, other nickel-copper alloys, other nickel-tungsten or tungsten alloys, etc.; cobalt-chromium alloys; cobalt-chromium-molybdenum alloys (eg, ELGILOY®, PHYNOX®, etc., UNS: R30003); platinum-enhanced stainless steel; titanium; combinations thereof, etc.; or other suitable materials.
少なくともいくつかの実施形態では、ガイドワイヤ10の一部又はすべてを、放射線不透過性材料でドープし、放射線不透過性材料から形成し、又は他の態様で放射線不透過性材料を含ませるようにしてもよい。放射線不透過性材料は、医療処置中に蛍光透視スクリーン又は別の画像化技術で比較的明るい画像を生成することができる材料であると理解される。この比較的明るい画像は、ガイドワイヤ10のユーザがその位置を決定するのを助ける。放射線不透過性材料のいくつかの例には、金、プラチナ、パラジウム、タンタル、タングステン合金、放射線不透過性フィラーが充填されたポリマー材料などが含まれ得るが、これらに限定されない。さらに、他の放射線不透過性マーカーバンド及び/又はコイルも、同じ結果を達成するためにガイドワイヤ10の設計に組み込むことができる。
In at least some embodiments, some or all of
いくつかの実施形態では、ある程度の磁気共鳴画像(MRI)適合性がガイドワイヤ10に与えられる。例えば、ガイドワイヤ10又はその一部は、画像を実質的に歪ませず、実質的なアーチファクト(例えば、画像内のギャップ)を生成しない材料で作られてもよい。例えば、特定の強磁性材料は、MRI画像にアーチファクトを生成する可能性があるため、適切でない場合がある。ガイドワイヤ10又はその一部は、MRI装置を画像化できる材料で作られてもよい。これらの特性を示すいくつかの材料には、例えば、タングステン、コバルト-クロム-モリブデン合金(例えば、ELGILOY(登録商標)、PHYNOX(登録商標)などのUNS:R30003)、ニッケル-コバルト-クロム-モリブデン合金(例えば、MP35-N(商標)などのUNS:R30035)、ニチノールなどが含まれる。
In some embodiments, the
この開示は、多くの点で、単なる例示であることを理解されたい。本開示の範囲を超えることなく、詳細、特に形状、サイズ、及びステップの順序に関して変更を加えることができる。これは、適切な範囲で、他の実施形態で使用されている1つの例示的な実施形態の特徴のいずれかの使用を含み得る。当然のことながら、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲で表現する文言によって定義される。 It should be understood that this disclosure, in many respects, is merely illustrative. Changes may be made in details, particularly in matters of shape, size, and order of steps without exceeding the scope of the disclosure. To the extent appropriate, this may include the use of any of the features of one exemplary embodiment that are used in other embodiments. The scope of the invention is, of course, defined in the language in which the appended claims are expressed.
Claims (14)
管状部材内に配置されてハウジング領域まで延びる光ファイバであって、内部にキャビティが形成された遠位端領域を有する光ファイバ;
キャビティを満たすようにキャビティ内に配置されたポリマー部材であって、圧力変化に反応性を有するポリマー部材;及び
ポリマー部材の遠位端に沿って配置された反射面
を含む、圧力感知医療装置。 a tubular member having a proximal region and a housing region;
An optical fiber disposed within the tubular member and extending to the housing region, the optical fiber having a distal end region with a cavity formed therein;
A pressure sensitive medical device comprising: a polymeric member disposed within the cavity to fill the cavity, the polymeric member being responsive to pressure changes; and a reflective surface disposed along a distal end of the polymeric member.
管状部材内に配置され、圧力センサハウジング領域まで延びる光ファイバ;
圧力センサは、光ファイバの遠位端領域における、圧力変化に反応性を有するポリマーで満たされたキャビティによって画定されること;及び
圧力センサのポリマーの遠位端に沿って配置された反射性コーティング
を含む、圧力感知ガイドワイヤ。 a tubular member having a proximal region and a pressure sensor housing region;
an optical fiber disposed within the tubular member and extending to the pressure sensor housing area;
the pressure sensor being defined by a cavity filled with a polymer responsive to pressure changes at the distal end region of the optical fiber; and a reflective coating disposed along the polymer distal end of the pressure sensor. A pressure-sensing guidewire.
光ファイバの遠位端領域に沿ってキャビティを形成する工程;
圧力変化に反応性を有するポリマー部材を、キャビティを満たすようにキャビティ内に配置する工程;
反射部材をポリマー部材の遠位端に結合して圧力センサを形成する工程;及び
管状部材のハウジング領域内に圧力センサを配置する工程
を含む方法。 A method of manufacturing a pressure-sensing guidewire, comprising:
forming a cavity along the distal end region of the optical fiber;
placing a polymeric member responsive to pressure changes within the cavity to fill the cavity;
A method comprising: bonding a reflective member to a distal end of a polymeric member to form a pressure sensor; and disposing the pressure sensor within a housing region of the tubular member.
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